進發微波傳輸在非洲地區城市安全監控系統中的應用前景

厲經坤

（中鐵建電氣化局南方工程有限公司，武漢 430000）

在中國政府提出“一帶一路”的合作倡議背景下，中國企業逐步加大了對非洲市場的投入力度和合作范圍。而非洲大部分地區通信行業處于較為落后的狀態，當地政府深刻認識到信息和通信技術（ICT）是現代社會的重要推動力量，充分理解ICT產業對于國民經濟發展和社會事業進步所起到的關鍵性作用。為了應對各種緊急事件，保障人民生命和財產安全，通信行業的地位越來越高，隨之而來的城市安全監控之類的項目也逐步興起，那么，使用何種傳輸手段是項目建設最為重要的環節之一，光纖通信和微波傳輸是擺在人們面前的一道選擇題，本文通過對非洲部分國家的自然環境、社會環境方面的實地考察，選取一種從經濟性、適用性方面最為適合的傳輸手段，供大家參考借鑒。

1 安全監控系統現狀

在非洲地區，據調查，城市安全監控屬于新興行業，正處于起步階段，除摩洛哥等少數幾個非洲國家已經開始實施，另有部分國家已經啟動前期現場調查研究，確定可實施性及實施方案之外，大部分國家和地區仍處于空白狀態。

2 光纖傳輸與微波傳輸各自的優劣勢

2.1 光纖傳輸的優點和缺點

2.1.1 優點

（1）傳輸頻帶極寬，通信容量大；（2）損耗小，中繼距離長；（3）重量輕，體積小；（4）抗電磁干擾性好；（5）漏泄小，保密性好；（6）節約金屬材料，有利于資源合理利用。

2.1.2 缺點

（1）質地脆，機械強度差，施工中容易出現損壞；（2）光纖熔接及維護需要專業技術人員及專業設備，維護技術要求高，不易升級擴容；（3）短距離傳輸成本高；（4）分路、耦合麻煩。

2.2 微波傳輸的優缺點

2.2.1 優點

（1）不需要進行布放纜線，維護成本低；（2）傳輸距離遠，適合幾公里至幾十公里范圍的信息傳輸；

2.2.2 缺點

（1）容易受外界電磁干擾；（2）微波信號為直線傳輸，相鄰站點之間不能有高大建筑物、樹木、山體遮擋；（3）雨雪等惡劣天氣容易對信號進行干擾。

3 光纖傳輸與微波傳輸方案對比

視頻監控系統方案假設：在某市建立監控中心機房，周邊區域設置10座通信基站，每座基站下設20根視頻桿，每根桿根據實際情況裝備1-4臺攝像機。

方案一：采用光纜傳輸方案組網，見圖1。

本方案在理論上可以滿足應用需求，但是，由于非洲大部分國家經濟并不發達，且許多地區為火山巖地貌，人工開挖難度大，當地物資材料、施工機械匱乏，導致施工成本過高。根據方案設定，采用12芯光纜進行布放，需要光纜1000公里，挖光纜溝1000公里，其費用如下表1。

圖1

表1

由上表可以看出，敷設光纜的成本極其高昂，且征地過程耗時耗力，極大的制約了工程進度。

方案二：微波傳輸技術方案組網

如圖1，中心機房與各個基站以大微波傳輸方式單點對單點進行傳輸，覆蓋LTE寬帶集群網絡所有基站站點，微波帶寬除滿足所有終端接入需求外，還可考慮后期指揮終端數量增加對網絡帶寬的影響，保證系統的可擴展性。

圖1

同時基站與視頻接入點之間采用小微波回傳技術，實現一點對多點的信息回傳，由于當地高大建筑物較少，可以滿足大部分地區對于微波視距可達的要求，對于特殊地段，由于建筑物、樹叢遮擋，無法滿足傳輸條件的，可以利用微波回傳技術實現信號連接。如圖3：單點對多點微波回傳方案，視距暢通情況下的信號傳輸。如圖4，通路上有嚴重遮擋地區的微波回傳方案。

圖3

圖4

在遇到高大建筑、地勢起伏較大的地區，可以選取合適的節點進行中繼回傳，解決視距無法直達地段的微波信號傳輸問題。

微波傳輸方案成本分析如下表2：

表2

以上方案對比可以看出，微波傳輸方案完全可以滿足城市安全監控系統傳輸功能的實現，比光纖傳輸方案節約將近一半的成本，施工更方便，耗時更短。

同時，在網絡設計時采用無線通信和監控網絡相對獨立的專用網絡，網內的語音、視頻、數據等信息對外界是嚴格隔離的，無線集群網絡應保證端到端的加密性；在應用系統的設計上，適當采用信息加密、權限管理、訪問控制等技術，也能有效的保證信息安全。

4 結束語

基于對非洲部分國家的實地調查得知，微波傳輸方式在大部分地區都可以很好的實現，如加納、科特迪瓦、加蓬、幾內亞、吉布提埃塞俄比亞等國家都具備良好的可實施條件，部分受到地理及環境影響較大的地區，也可以采用微波傳輸與光纜傳輸相結合的方式，降低總成本，達到整體傳輸方案可實施的目的。同時，非洲部分地區已經開始探討甚至實施城市安全監控類型的項目，許多中資企業也在積極跟進，微波傳輸技術在非洲有著良好的發展前景。